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Cálculo Exemplos
Etapa 1
Deixe . Substitua em todas as ocorrências de .
Etapa 2
Etapa 2.1
Diferencie usando a regra da cadeia, que determina que é , em que e .
Etapa 2.1.1
Para aplicar a regra da cadeia, defina como .
Etapa 2.1.2
Diferencie usando a regra exponencial, que determina que é , em que = .
Etapa 2.1.3
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 2.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 2.3
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 2.4
Reescreva como .
Etapa 3
Substitua por .
Etapa 4
Substitua a derivada na equação diferencial.
Etapa 5
Etapa 5.1
Resolva .
Etapa 5.1.1
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 5.1.1.1
Some aos dois lados da equação.
Etapa 5.1.1.2
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 5.1.2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 5.1.3
Simplifique.
Etapa 5.1.3.1
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 5.1.3.1.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.1.3.1.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.1.3.1.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.1.3.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 5.1.3.2.1
Simplifique .
Etapa 5.1.3.2.1.1
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 5.1.3.2.1.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.3.2.1.3
Multiplique por somando os expoentes.
Etapa 5.1.3.2.1.3.1
Mova .
Etapa 5.1.3.2.1.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.1.3.2.1.4
Reordene e .
Etapa 5.2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 5.3
Simplifique.
Etapa 5.3.1
Fatore de .
Etapa 5.3.1.1
Fatore de .
Etapa 5.3.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.3.1.3
Fatore de .
Etapa 5.3.1.4
Fatore de .
Etapa 5.3.2
Multiplique por .
Etapa 5.3.3
Fatore de .
Etapa 5.3.3.1
Fatore de .
Etapa 5.3.3.2
Eleve à potência de .
Etapa 5.3.3.3
Fatore de .
Etapa 5.3.3.4
Fatore de .
Etapa 5.3.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.3.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 5.3.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 5.3.5.2
Reescreva a expressão.
Etapa 5.4
Reescreva a equação.
Etapa 6
Etapa 6.1
Determine uma integral de cada lado.
Etapa 6.2
Integre o lado esquerdo.
Etapa 6.2.1
Escreva a fração usando a decomposição da fração parcial.
Etapa 6.2.1.1
Decomponha a fração e multiplique pelo denominador comum.
Etapa 6.2.1.1.1
Fatore de .
Etapa 6.2.1.1.1.1
Fatore de .
Etapa 6.2.1.1.1.2
Eleve à potência de .
Etapa 6.2.1.1.1.3
Fatore de .
Etapa 6.2.1.1.1.4
Fatore de .
Etapa 6.2.1.1.2
Para cada fator no denominador, crie uma fração usando o fator como denominador e um valor desconhecido como numerador. Como o fator no denominador é linear, coloque uma única variável em seu lugar .
Etapa 6.2.1.1.3
Multiplique cada fração na equação pelo denominador da expressão original. Nesse caso, o denominador é .
Etapa 6.2.1.1.4
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.2.1.1.4.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.1.1.4.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.2.1.1.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.2.1.1.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.1.1.5.2
Reescreva a expressão.
Etapa 6.2.1.1.6
Simplifique cada termo.
Etapa 6.2.1.1.6.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.2.1.1.6.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.1.1.6.1.2
Divida por .
Etapa 6.2.1.1.6.2
Aplique a propriedade distributiva.
Etapa 6.2.1.1.6.3
Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.
Etapa 6.2.1.1.6.4
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.1.6.5
Cancele o fator comum de .
Etapa 6.2.1.1.6.5.1
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.1.1.6.5.2
Divida por .
Etapa 6.2.1.1.7
Simplifique a expressão.
Etapa 6.2.1.1.7.1
Mova .
Etapa 6.2.1.1.7.2
Reordene e .
Etapa 6.2.1.1.7.3
Mova .
Etapa 6.2.1.2
Crie equações para as variáveis da fração parcial e use-as para estabelecer um sistema de equações.
Etapa 6.2.1.2.1
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes de de cada lado da equação. Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 6.2.1.2.2
Para criar uma equação para as variáveis de fração parcial, equacione os coeficientes dos termos que não contêm . Para que a equação seja igual, os coeficientes equivalentes em cada lado da equação devem ser iguais.
Etapa 6.2.1.2.3
Monte o sistema de equações para encontrar os coeficientes das frações parciais.
Etapa 6.2.1.3
Resolva o sistema de equações.
Etapa 6.2.1.3.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.2.1.3.2
Substitua todas as ocorrências de por em cada equação.
Etapa 6.2.1.3.2.1
Substitua todas as ocorrências de em por .
Etapa 6.2.1.3.2.2
Simplifique o lado direito.
Etapa 6.2.1.3.2.2.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.1.3.3
Resolva em .
Etapa 6.2.1.3.3.1
Reescreva a equação como .
Etapa 6.2.1.3.3.2
Some aos dois lados da equação.
Etapa 6.2.1.3.4
Resolva o sistema de equações.
Etapa 6.2.1.3.5
Liste todas as soluções.
Etapa 6.2.1.4
Substitua cada um dos coeficientes de fração parcial em pelos valores encontrados para e .
Etapa 6.2.1.5
Simplifique.
Etapa 6.2.1.5.1
Fatore de .
Etapa 6.2.1.5.2
Reescreva como .
Etapa 6.2.1.5.3
Fatore de .
Etapa 6.2.1.5.4
Reescreva os negativos.
Etapa 6.2.1.5.4.1
Reescreva como .
Etapa 6.2.1.5.4.2
Mova o número negativo para a frente da fração.
Etapa 6.2.2
Divida a integral única em várias integrais.
Etapa 6.2.3
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.4
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6.2.5
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6.2.6
Multiplique por .
Etapa 6.2.7
Deixe . Depois, , então, . Reescreva usando e .
Etapa 6.2.7.1
Deixe . Encontre .
Etapa 6.2.7.1.1
Diferencie .
Etapa 6.2.7.1.2
De acordo com a regra da soma, a derivada de com relação a é .
Etapa 6.2.7.1.3
Avalie .
Etapa 6.2.7.1.3.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 6.2.7.1.3.2
Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que é , em que .
Etapa 6.2.7.1.3.3
Multiplique por .
Etapa 6.2.7.1.4
Diferencie usando a regra da constante.
Etapa 6.2.7.1.4.1
Como é constante em relação a , a derivada de em relação a é .
Etapa 6.2.7.1.4.2
Some e .
Etapa 6.2.7.2
Reescreva o problema usando e .
Etapa 6.2.8
Simplifique.
Etapa 6.2.8.1
Multiplique por .
Etapa 6.2.8.2
Mova para a esquerda de .
Etapa 6.2.9
Como é constante com relação a , mova para fora da integral.
Etapa 6.2.10
Simplifique.
Etapa 6.2.10.1
Combine e .
Etapa 6.2.10.2
Cancele o fator comum de e .
Etapa 6.2.10.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.10.2.2
Cancele os fatores comuns.
Etapa 6.2.10.2.2.1
Fatore de .
Etapa 6.2.10.2.2.2
Cancele o fator comum.
Etapa 6.2.10.2.2.3
Reescreva a expressão.
Etapa 6.2.10.2.2.4
Divida por .
Etapa 6.2.11
A integral de com relação a é .
Etapa 6.2.12
Simplifique.
Etapa 6.3
Aplique a regra da constante.
Etapa 6.4
Agrupe a constante de integração no lado direito como .
Etapa 7
Etapa 7.1
Use a propriedade dos logaritmos do quociente, .
Etapa 7.2
Reordene e .
Etapa 7.3
Para resolver , reescreva a equação usando propriedades de logaritmos.
Etapa 7.4
Reescreva na forma exponencial usando a definição de um logaritmo. Se e forem números reais positivos e , então, será equivalente a .
Etapa 7.5
Resolva .
Etapa 7.5.1
Reescreva a equação como .
Etapa 7.5.2
Multiplique os dois lados por .
Etapa 7.5.3
Simplifique o lado esquerdo.
Etapa 7.5.3.1
Cancele o fator comum de .
Etapa 7.5.3.1.1
Cancele o fator comum.
Etapa 7.5.3.1.2
Reescreva a expressão.
Etapa 7.5.4
Resolva .
Etapa 7.5.4.1
Reordene os fatores em .
Etapa 7.5.4.2
Remova o termo de valor absoluto. Isso cria um no lado direito da equação, porque .
Etapa 8
Etapa 8.1
Reordene os termos.
Etapa 8.2
Reescreva como .
Etapa 8.3
Reordene e .
Etapa 8.4
Combine constantes com o sinal de mais ou menos.
Etapa 9
Substitua todas as ocorrências de por .
Etapa 10
Etapa 10.1
Obtenha o logaritmo natural dos dois lados da equação para remover a variável do expoente.
Etapa 10.2
Expanda o lado esquerdo.
Etapa 10.2.1
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 10.2.2
O logaritmo natural de é .
Etapa 10.2.3
Multiplique por .
Etapa 10.3
Expanda o lado direito.
Etapa 10.3.1
Reescreva como .
Etapa 10.3.2
Reescreva como .
Etapa 10.3.3
Expanda movendo para fora do logaritmo.
Etapa 10.3.4
O logaritmo natural de é .
Etapa 10.3.5
Multiplique por .
Etapa 10.4
Simplifique o lado direito.
Etapa 10.4.1
Use a propriedade dos logaritmos do produto, .
Etapa 10.5
Mova todos os termos que não contêm para o lado direito da equação.
Etapa 10.5.1
Subtraia dos dois lados da equação.
Etapa 10.5.2
Combine os termos opostos em .
Etapa 10.5.2.1
Subtraia de .
Etapa 10.5.2.2
Some e .